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异径管应力分析

异径管在受压管道系统中是常见的重要部件，但对异径管问题的研究基本还是空白。通过理论分析对内压以及面内弯矩、扭矩作用下同心异径管、偏心异径管、异径弯管的应力进行了研究，通过有限元数值分析和实验进行了验证。

　　主要工作有:

　　1、推导了内压作用下异径弯管的环向应力公式和经向应力公式。在相应的结构参数条件下，异径弯管的环向应力公式可以转化为同心异径管、偏心异径管、或等径弯管的环向应力公式。在此基础上推导了异径管的-压力式。异径管的-内压由其大端截面控制。

　　2、推导了异径管的-弯矩公式，异径管的-弯矩由其小端截面控制。同心异径管、偏心异径管-弯矩均相当于与小端口截面尺寸相同的直管的-弯矩。异径弯管-弯矩由与小端面尺寸相同的同心异径管、偏心异径管的-弯矩作为基础项，再乘以弯矩系数。根据异径弯管弯曲系数的大小分为四个区间，弯矩系数分别按相应区间的回归式计算。

　　3、推导了异径管的-扭限公式，异径管的-扭矩均由其小端截面控制，煤粉输送双金属弯头，相当于与小端口截面尺寸相同的直管的-扭矩公式作为基础项，再乘以系数。同心异径管-扭矩相对要比偏心异径管的-扭矩略大一点，耐磨双金属弯头，异径弯管大端面截面承受扭矩时的-扭矩相对要比小端面截面承受扭矩时的-扭矩小。在异径弯管承受端面扭矩作用上，定做双金属弯头，还提出了一端的扭矩无法完全传递到另一端的概念，扭矩在传递中会逐渐转化为弯矩。90°弯管一个端面的弯矩既可由另一个端面的扭矩转化而来。

　　4、提出了同心异径管、偏心异径管和异径弯管的有限元模型建模法.

　　　  总结出应力分布或变形的特征:

　　(1)内压作用下同心异径管大小端的面积压力差产生的弯矩引起大端相对张开、小端相对收缩的现象;

　　(2)内压作用下偏心异径管偏心侧大端内表面及偏心侧中部外表面的环向应力。

　　5上述理论成果经过了有限元数值分析和实验验证。实验还表明，内压作用下环壳的弯曲半径和管截面半径均增大，连云港双金属弯头，而管壁厚变化很小。

 作为离心力与重力复合力场的典型设备，因其结构简单、占地面积小、安装操作方便、运行成本低等优点而被广泛地用于诸多领域。

     旋流器的基本原理是将具有一定密度差的液-液、液-固、液-气等两相或多相混合物在离心力的作用下进行分离。将混合液以一定的压力切向进入旋流器，在圆柱腔内产生高速旋转流场。混合物中密度大的组分在旋流场的作用下同时沿轴向向下运动，沿径向向外运动，在到达锥体段沿器壁向下运动，并由底流口排出，这样就形成了外旋涡流场；密度小的组分向中心轴线方向运动，并在轴线中心形成一向上运动的内涡旋，然后由溢流口排出，这样就达到了两相分离的目的。